江苏省新沂市王楼中学高中物理《第五章 交变电流》阶段质量检测 新人教版选修32.doc

江苏省新沂市王楼中学高中物理选修3-2第五章 交变电流阶段质量检测(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰开灯时电灯比深夜时要显得暗，这是因为此时()a总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小b总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小c总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大d干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电流解析：总电阻减小，总电流增大，线路电路造成的电压损失uir线增大，电灯得到的电压减小，所以灯泡在七八点钟时显得要暗些。答案：c2一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为u1和u2，i1和i2，p1和p2，已知n1n2，则()au1u2，p1p2bp1p2，i1i2ci1u2 dp1p2，i1i2解析：因为变压器为理想变压器，故有，p1p2，由题意知n1n2，u1u2，又因i1u1i2u2，则i1i2，故b、c选项正确。答案：bc3两个相同的电阻分别通以如图1所示的正弦式交流电和方波形交变电流，两种交变电流的最大值相等，周期相等。则在一个周期内，正弦式交流在电阻上产生的焦耳热q1与方波式交流在电阻上产生的焦耳热q2之比等于()图1a31 b12c21 d43解析：正弦式交流电有效值u1，所以q1t，方波形交流电的有效值u2um，所以q2t，所以q1q212，b项正确。答案：b4一个按正弦规律变化的交流电的图象如图2所示，由图象可知()该交变电流的频率为0.2 hz该交变电流的有效值为14.1 a该交变电流的瞬时值表达式为i20sin 0.02t a 图2t时刻，该交变电流的大小与其有效值相等a bc d解析：由图象可知t0.02 s，频率f50 hz。电流最大值im20 a，故有效值为i10 a，线圈转动的角速度2f100，瞬时值表达式为i20sin 100t a，得t代入瞬时值公式i20sin(1000.02) a10a，由以可知正确。答案：b5下列关于电容器的说法，正确的是()a由于电容器的两个极板是断开的，所以所有的直流电都不能够通过电容器b交流电能够通过电容器，电容器对交流电无阻碍作用c电压相同的交变电流若周期不同，通过电容器受到的阻碍作用不同，周期越大阻碍越小d对于确定的电容器，交变电流通过时产生的容抗越小，说明交变电流的频率越大解析：由于电容器两个极板是断开的，形不成闭合电路，所以直流电不能通过，a正确。交流电能够通过电容器的实质是电容器的充放电电荷在极板上聚集，对电流有阻碍作用，故b错误。根据交流电的频率越高，电容器对交流电的阻碍作用就越小，故c错误，d正确。答案：ad6如图3所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中r1、r2、r3、r4均为定值电阻，开关s是闭合的。v1和v2为理想电压表，读数分别为u1和u2；a1、a2和a3为理想电流表，读数分别为i1、i2和i3。现断开s，u1数值不变，下列推断中正确的是()图3au2变小、i3变小bu2不变、i3变大ci1变小、i2变小 di1变大、i2变大解析：因为变压器的匝数与输入电压不变，所以输出电压与两电压表的示数均不变。当s断开时，因为负载电阻增大，故副线圈中的电流i2减小，由于输入功率等于输出功率，所以i1也将减小，c正确；因为r1两端的电压减小，故r2、r3两端的电压将增大，i3变大，b正确。答案：bc7一交流发电机，当转速为n1时，其交变电动势e220sin 100t v，现有如下的说法，其中正确的是()a在t0时，线圈中的磁通量为0b该交流发电机线圈的转速为50 r/sc若加在标有“220 v,100 w”的灯泡的两端，灯泡能正常发光d若线圈的转速加倍，则交变电压的最大值、有效值增大一倍而频率不变解析：因为交变电流的瞬时表示式为eemsin t，其中emnbs表示最大值，2f。当转速用r/s作为单位时，转速与频率的数值相等。最大值为有效值的倍，则该电动势的最大值为220 v，而灯泡的标注值是有效值，所以选项c、d错误，选项b正确。当t0时，e0，此时线圈处于中性面的位置，磁通量最大，因此选项a也不对。答案：b8.如图4所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图5所示的交变电压后，能使电子有可能做往返运动的是() 图4图5解析：对a图象可知，电子先做加速度减小的加速运动，t时刻速度最大，由t到t做加速度增加的减速运动，t时刻速度为零。从t到t电子反向做加速度减小的加速运动，t时刻速度最大，由t到t做加速度增大的减速运动，t时刻速度为零，回到原位置，即电子能做往复运动。同样的分析方法可得b、c也对。答案：abc9为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压，某变电站将电压u011 000sin 100t v的交流电降为220 v供居民小区用电，则变电站变压器()a原、副线圈匝数比为501b副线圈中电流的频率是50 hzc原线圈的导线比副线圈的要粗d输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和解析：变压器的输入端电压u111 000 v，由得n1n2501，a项正确；变压器不改变交变电流的频率，故原、副线圈的频率都为f50 hz，b项正确；因原线圈匝数多，由知原线圈的电流小，所以原线圈的导线比副线圈的要细，c错；各用电器电流之和应等于副线圈的电流，d错。答案：ab10. 如图6甲所示电路中，a1、a2、a3为相同的电流表，c为电容器，电阻r1、r2、r3的阻值相同，线圈l的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化规律如图乙所示，则在t1t2时间内()图6a电流表a1的示数比a2的小b电流表a2的示数比a3的小c电流表a1和a2的示数相同d电流表的示数都不为零解析：由于通过原线圈中的磁感应强度随时间发生均匀变化，故副线圈中的磁感应强度也应随时间发生均匀变化，所以副线圈将产生恒定电流，由于线圈l的内阻不计，所以a1与a2的示数相同。由于电容的“隔直流、通交流”作用，故a3的示数为零，答案为c。答案：c二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11 (15分)有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图7所示，试求：(1)当t s时，该交流电动势的瞬时值；(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与磁感线的夹角。 图7(3)已知线圈面积为16 cm2，共25匝，求匀强磁场的磁感应强度。解析：(1)由题图可以写出该交流电动势的瞬时值表达式为e5 sint v5sin 100t v当t s时，电动势的瞬时值为e5 sin(100)v5 v。(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，有2.55 sin，所以sin0.5，故线圈平面与磁感线之间的夹角为30。(3)因为emnbs，又100，所以b0.4 t。答案：(1)5v(2)30(3)0.4 t12(15分)某小河水流量为4 m3/s，水流下落的高度为5 m。现在利用它来发电，设所用发电机的总效率为50%，g9.8 m/s2，求：(1)发电机的输出功率。(2)若输电导线的总电阻为4 ，输电导线上损失的电功率为发电机输出功率的5%，则需用多大的电压输送电能？(3)输电导线上的电压损失。解析：(1)水由高处流下，重力势能转化为动能，推动水轮机做功，设水的流量为q，则发电机的输入功率为p1qgh所以输出功率